火电机组运行评价对多层次灰色关联分析法的应用

张连生（天津军粮城发电厂）

火电机组运行评价对多层次灰色关联分析法的应用

张连生
（天津军粮城发电厂）

摘 要：随着我国经济的发展，火电厂在提高经济的同时受到我国能源资源结构的限制，需要进行节能减排。火电厂在运行过程中需要建立较为精准的机组运行状态，并且在此状态基础上进行综合评价体系的建立。本文主要阐述了火电机组运行评价对多层次灰色关联分析法的应用。

关键词：火电机组运行评价；多层次灰色关联分析法；应用

0　引言

我国自改革开放以来，很少对火电机组运行状态综合评价进行研究，在实施过程中没有可以借鉴的经验。在火电机组运行评价过程中采用模糊综合评价法有很好的效果，但是评价内容有强烈的主观性，灰色关联分析法在火电机组中的应用只实施了整体评价，没有系统的局部评价，致使信息流失。所以，应在此基础上采用成份分析法对指标相关性进行消除，有效对机组工作状态进行分析和信息提取，通过信息的提取进行评价指标系统的建立[1]。

1　主成份分析法构建综合评价指标体系

在进行综合性评价时，应当充分考虑到评价过程中的正当性，与此同时进行评价指标体系的合理使用非常重要，在此基础上必须具有科学性，在对指标进行选择时，指标的完整性对整个指标体系运行较为完备，但是指标的独立性在此其中也起到了较为重要的作用。从不同的角度中可以看出，对指标进行不同的多种选择能够在很大程度上对一些较为重要的信息漏洞进行弥补，但是如果指标比较多，指标之间会形成一定的关联性。指标之间的相关性会对信息产生一定的影响，致使出现信息重叠现象，在一定程度上这种影响会使评价结果失去科学性和真实性，人为的信息选择具有很大的主观性。所以，采用数理统计方法对指标进行针对性的选择，对主要因素进行提取，在提取过程中需要把握好指标的本质性和独立性。想要对指标进行优取，最好的解决办法是主成份分析法，这种方法实施的前提是信息原变量不变，在计算综合指标时需要考虑到系统的整体性，将系统内部各个指标进行合理的组合来进行计算。主成份分析法的计算前提是信息应当在计算过程中保持不变，与此同时还应避免信息重叠。

2　乘法组合法确定指标权重

综合评价结果关系到整体系统的运行情况，因此必须要具有一定的准确性，准确性能够有效优化指标权重，对权重确定方法比较多，主要方法有以下两种：主观赋权和客观赋权。主观赋权指的是人们根据指标的价值和技术得到，其中更多的是凭借经验，在很大程度上知识结构受到决策者经验的影响。而客观赋权指的是通过指标数据差异程度对信息进行确定的权利，这能够在很大程度上消除主观性对信息的影响，但是客观赋权有一定的矛盾之处，针对于此，对客观赋权进行层次分析法和熵权分析法相结合的方式[2-4]。也就是说客观权重由熵值法来进行确定，AHP在某种意义上决定着计算进程，并且控制着主观权重，客观权重对主观权重有很好的控制和调整功能。

3　灰色关联分析评价法的选择

由于火电厂运行系统需要不间断运行，运行系统较为复杂，与系统相关的指标非常多，系统通过指标计算数据时会存在着不同程度上的灰度。因此，需要采用灰色关联分析方法，这种方法最大的一个优点就是完全可以对不确定的信息进行灰色系统评价，该系统评价对规则指标不明确的问题信息的评价准确率比较高，所以，由此可以看出灰色关联分析法在机组综合评价中有很好的实用价值。一般情况下多层次综合评价信息丰富度优于单层次综合评价，并且机组评价指标体系层次比较多，灰色关联分析和小样本指标评价相比有较高的准确性。机组运行需要用到灰色关联分析方法，以便增加机组运行的安全性和稳定性，通过该方法的运行使机组运行状态以多种形式和多层次的出现，并且有效进行自动综合评价。

单层次评价和多层次灰色关联分析综合评价都有良好的计算和评价功能，其中相似度比较好，并且有很大的共同之处。在进行多层次灰色关联分析综合评价中对不同级别的指标采取特色的评价形式，指标以单层次形式实施评价，这在很大程度上达到真实性评价的目的，对不同指标下的隶属关系和不同指标中的二级指标的关联数，得到不同评价指标和参考指标的关联度。加权合成不同指标下的关联度，也就是最终关联度。

4　实际应用

4.1 建立评价因素集

评价因素集在一定程度上也就是评价指标体系，采用的主要评价方法是多层次灰色关联分析综合评价方法，结合14台600MW机组进行系统性评价，采用这种评价方法主要是对系统的准确性和真实性进行有效的验证。根据运行规程有关资料进行34项初拟指标的选择。评价因素集的建立需要具备可靠性，影响可靠性的主要因素有运行小时、非计划停运小时、等效强迫停运率、负荷系数、生产厂用电率等。指标存放相关性在一定程度上会对评价结果有一定的影响，为了消除此种不利因素，特别采用了主成份分析法进行指标的优先选择。技术监督的不同指标中在运行和评价时不具有相关性，所以，不必进行定量检测，一般情况下采用主成份分析其经济性和真实性。

由此可以看出，“可靠性”指标比较多，对此的计算和评价方法主要是通过主成份分析法来进行，计算的主要区域是系数矩阵，矩阵方法的计算和其他方法具有一定的差异性，这种差异性很大程度上反应出了系统评价的优劣，所以，可以看出，不同指标之间会产生很大的相关性[5-8]，这种相关性比较明显。从这种相关性可以看出，指标之间存在的相关性会对机组运行的有效性和可靠性有很大的重叠，所以，针对重叠信息需要采用主成份分析法来进行筛选，最终计算出相关系数矩阵值和主成份载荷。在进行主成份数量确定的过程中很大程度上需要进行累加贡献率的事实，累加贡献率应大于95%，这在很大程度上避免了信息的流失，使综合性评价相近于原始状态，其信息和指标的筛选需要有主成份载荷和公因子方差来进行，形成指标体系。

4.2 运用多层次灰色关联分析综合评价法计算

对不同的指标进行初级综合评价。

可靠性进行一级评价。通过计算得出关联系数矩阵，权重为

w1={0.5110,0.0002,0.0003,0.0667,0.0678,0.1432,0.2108}

y1=w1s1σ=[0.8593,0.3825,0.8391,0.7713,0.7068,0.9970, 0.8264,0.7762,0.7366]

对经济性指标进行一级评价得关联度

y2=[0.7799,0.8904,0.8660,0.7863,0.7574,0.8247,0.4115,0.6814,0.6440,0.8116]

对技术监督指标进行一级评价得关联度

y3=[0.5221,0.9982,0.4350,0.9753,0.9832,0.3369,0.4531,0.4407,0.4566,0.4555]

5　结束语

由此可以看出，MGRA的机组运行状态综合评价模型有很好的运行效果，对主观权重进行必要的分析和调整，调整方法采用层次分析法，以此得到较为客观的组合权重，采用灰色关联分析法对机组运行状态进行整体性的评价。此方法的有效性能够用仿真结果来进行验证。由研究可以发现不同的综合评价方法有很多的相似之处，其中排序结果有非常明显的一致性，表明评价指标体系有较大的合理性。

参考文献

[1] 罗毅, 周创立, 刘向杰. 多层次灰色关联分析法在火电机组运行评价中的应用[J]. 中国电机工程学报, 2012(17): 97-103, 150.

[2] 周创立. 火电厂机组运行状态综合评价建模方法研究[D]. 北京: 华北电力大学, 2012.

收稿日期：（2015-06-10）